Турецкие ученые генерируют электричество из сточных вод

Турецкие ученые генерируют электричество из сточных вод

Турецким ученым удалось добиться успеха в производстве электроэнергии с помощью метаболитов конопли. Исследование, проведенное в сотрудничестве с Университетом Ускюдар и Стамбульским техническим университетом, было опубликовано в журнале Bioresource Technology Reports.

Университет Ускюдар и Стамбульский технический университет вырабатывали электричество из сточных вод, содержащих продукты жизнедеятельности основного действующего вещества каннабиса.

Ректор университета Ускюдар профессор д-р Невзат Тархан, факультет инженерных и естественных наук, кафедра молекулярной биологии и генетики, профессор д-р Тунч Чатал, кафедра биоинженерии, д-р Вильдан Энисоглу Аталай, узм. Сельма Озильхан, Узм. Профессор д-р Мурат Оздемир и профессор д-р Хакан Бермек из Стамбульского технического университета в статье, написанной ими для журнала Bioresource Technology Reports, заявили, что они использовали сточные воды, которые до сих пор не применялись в качестве источника энергии в микробных топливных элементах.

"ТГК - основное соединение, вызывающее опьянение у человека".

Биотопливные элементы - это биоэлектрохимические устройства, разлагающие неиспользуемые в природе биохимические соединения, которые иногда могут быть очень вредными, и использующие специализированные бактерии для производства маломощного, но непрерывного постоянного напряжения в качестве добавочной стоимости. Молекула, о которой идет речь в данном исследовании, COOH-THC (она же 11-нор-9-карбокси-THC), является основным продуктом биодеградации THC (дельта9-тетрагидроканнабинола). ТГК получают из растения конопля и является основным соединением, которое вызывает у человека "опьянение". ТГК, активный ингредиент индийской конопли, метаболизируется в различные мелкие и в основном биологически активные молекулы посредством ферментативных реакций цитохрома p450 в печени. Основные продукты распада включают Δ9-ТГК, 11-OH-ТГК и 11 или 9-карбокси Δ9-тетрагидроканнабинол (COOH-ТГК). Последний является основным глюкуронидным конъюгатом, обнаруженным в моче человека.

"Моча потребителей каннабиса является причиной попадания метаболитов каннабиса в сточные воды".

Профессор д-р Тунч Чатал заявил, что основным источником попадания метаболитов каннабиса в сточные воды является моча потребителей каннабиса,
"Но как это происходит? Как можно устранить потенциальный ущерб, наносимый природе продуктом распада (метаболитом), и одновременно генерировать электричество?" Согласно недавно опубликованной научной работе, в микробных топливных элементах с воздушным катодом (МФК) это вещество не только расщепляется бактериями вместе с мочой, но и вырабатывается электричество напряжением до 0,3 вольта.

Вот как работают МФК: Экзоэлектрогенные микроорганизмы, расщепляющие соединения на основе углерода, могут использовать электроны для выработки электричества. Эти электроны переносятся на катод и в процессе генерируют электрический ток. Хотя эти экзоэлектрогенные бактерии особенно предпочитают углеродные субстраты, такие как полисахариды, они также могут уничтожать некоторые очень токсичные или канцерогенные вещества, о которых вы даже не догадываетесь".

Эта методика успешно применяется во многих областях

Этот метод успешно применяется ко всем производным углеводов, аммиаку, углеводородам, этанолу, пропанолу, этиленгликолю, глицерину, кольцевым и полиспиртам, муравьиной кислоте и т. д., а также ко всем видам вредных промышленных и бытовых сточных вод, а в последнее время и к таким прямым отходам, как моча. Синтетическая и настоящая моча с COOH-THC сравнивались по выработке электроэнергии. Наконец, профессор Тунч Чатал и его сотрудники использовали для этой цели такие субстраты, как антибиотики или метаболиты рекреационных веществ - кокаина, каннабиноидов, - которые потенциально могут быть очень вредными, попадая в природу в составе человеческих отходов. В ходе последнего исследования ученые смогли удалить из образцов более 62 процентов COOH-THC.

"С помощью мочи можно вырабатывать электричество"

Говоря об исследовании, проведенном в лаборатории микробной биотехнологии Стамбульского центра исследований, разработок и инноваций в области белка (PROMER), директор PROMER профессор Чатал подчеркнул: "Было показано, что с помощью мочи можно вырабатывать электричество без какой-либо предварительной обработки, а благодаря этому исследованию метаболиты каннабиса, которые наносят вред природе, смешиваясь с мочой, могут быть удалены с поразительной скоростью".

"Микробные топливные элементы станут одной из незаменимых технологий будущего".

Профессор д-р Хакан Бермек, один из участников исследования и один из первых, кто представил микробные топливные элементы в Турции, высказал свои мысли по поводу исследования следующим образом

"Сегодняшние источники энергии и тот ущерб, который мы нанесли миру, используя их, сделали абсолютно необходимым использование новых источников энергии и технологий. Преимущество микробных топливных элементов на данном этапе заключается в том, что, хотя уровень получаемой энергии на данный момент немного низкий, они определенно станут одной из незаменимых технологий будущего, так как позволяют перерабатывать отходы с высокой степенью совместимости с природой. По этой причине мы продолжаем наши исследования в области MFC (микробных топливных элементов) уже более 10 лет, как видно из приведенного здесь примера".
Ректор Университета Ускюдар профессор д-р Невзат Тархан также дал следующую оценку исследованию

"Когда вычислительная химия и вычислительная психиатрия объединятся, бороться с зависимостью станет проще. Ведь ущерб, наносимый потребителями психоактивных веществ самим себе и природе, можно будет измерить и увидеть. Таким образом, наши пациенты и родственники смогут увидеть результаты своей работы, не испытывая неприятных ощущений, и борьба с зависимостью станет легче. К счастью для Турции, эти исследования могут проводиться в лабораториях университета Ускюдар".

Поделиться
Дата обновления05 марта 2024
Дата создания12 февраля 2019
Позвоните нам
Phone